KR20020027711A - 액정 주입용 장치 및 이를 이용한 액정 패널의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

우선, 두 기판을 결합하는 공정을 통하여 완성된 액정 셀을 액정 주입기용 챔버 안으로 로딩한 후, 챔버 내부의 공기를 배출시켜 액정 주입기용 챔버의 내부를 고진공 상태로 만든 다음, 봉인재의 액정 주입구가 액정 물질에 완전히 잠기도록 액정 셀을 액정 주입용 용기에 담근다. 이때, 봉인재로 둘러싸인 액정 셀의 내부도 고진공 상태가 된다. 이어, 액정 주입기용 챔버의 내부에 불활성 기체를 주입하면서 액정 주입기용 챔버의 내부를 저진공 또는 상압 상태로 만든다. 그러면, 액정 주입기용 챔버의 내부를 저진공 또는 상압 상태이고, 봉인재로 둘러싸인 액정 셀의 내부는 고진공 상태이기 때문에 액정 물질은 액정 주입구를 통하여 봉인재로 둘러싸인 액정 셀의 내부로 주입된다. 이때, 초음파 발생기를 이용하여 초음파를 액정 물질에 인가하면 액정 물질에는 공동이 형성되며, 이러한 공동이 비대칭적으로 소멸될 때 발생하는 부가 압력에 의해 액정 물질의 액정 셀의 내부로 빠르게 주입된다.

Description

액정 주입용 장치 및 이를 이용한 액정 패널의 제조 방법{Device for injecting a liquid crystal material, and Methods for manufacturing a liquid crystal panel using the same}

본 발명은 액정 주입용 장치 및 이를 이용한 액정 패널의 제조 방법에 관한 것으로서, 액정 패널에 액정 물질을 주입하기 위해 사용되는 액정 주입용 제조 장치 및 이를 이용한 액정 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 형성되어 있는 두 기판 및 그 사이에 주입되어 있는 액정 물질을 포함하며, 두 기판은 가장자리에 둘레에 인쇄되어 있으며 액정 물질을 가두는 봉인재로 결합되어 있으며, 두 기판 사이에 산포되어 있는 간격재에 의해 지지되고 있다.

이러한 액정 표시 장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전극을 이용하여 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시하는 장치이다.

액정 표시 장치의 제조 방법에서는, 우선, 두 기판에 액정 물질의 액정 분자를 배향하기 위한 배향막을 도포하고 배향 처리를 실시한 다음, 그 중 한 기판에 스페이서를 산포하고, 액정 주입구를 가지는 봉인재를 둘레에 인쇄한다. 이어, 두 기판을 정렬한 다음 핫 프레스(hot press) 공정을 통하여 두 기판을 부착하고, 액정 주입구를 통하여 두 기판 사이에 액정 물질을 주입하는 액정 주입 공정을 거친 다음 액정 주입구를 봉합하여 액정 셀을 만든다.

이때, 액정 주입 공정을 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 액정 물질이 담겨진 용기와 액정 패널을 밀폐된 공간에 넣은 다음, 밀폐된 공간을 고진공으로 만든다. 이어 액정 패널의 액정 주입구가 액정 물질에 완전히 잠기도록 한 다음, 서서히 밀폐된 공간을 상압으로 변화시킨다. 그러면, 액정 물질은 액정 패널 속으로 주입되어 채워지게 된다.

하지만, 이러한 액정 표시 장치의 제조 방법에서 액정 주입 공정은 진공 상태에서 좁은 액정 주입구를 통하여 액정 물질을 주입하기 때문에 오랜 시간이 소요된다는 단점을 가지고 있다. 통상적으로 17" 패널의 경우에는 12 시간 정도 소요되며, 액정 패널의 두 기판 간격(cell gap : 셀 갭)이 작은 스메틱 방식(smectic mode)의 액정 표시 장치의 경우에는 양산 적용이 어려우며, 셀 갭이 2㎛ 이하인 경우에는 액정 주입 시간이 급격히 증가하는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 주입 시간을 최소화할 수 있는액정 패널의 제조 장치 및 이를 이용한 액정 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.

도 1a 내지 1d는 본 발명의 실시예에 따른 액정 패널의 제조하는 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 공정 순서도이다.

이러한 본 발명에 따른 액정 패널의 제조 장치 및 이를 이용한 액정 패널의 제조 방법에서는 초음파를 인가하면서 액정 패널에 액정 물질을 주입한다.

더욱 상세하게 본 발명에 따른 액정 주입용 장치는 내부 면에 액정 물질이 담겨진 액정 주입용 용기와, 액정 물질에 공동가 발생되도록 하며 내부 면과 마주하는 액정 주입용 용기의 외부 면에 장착되어 있는 초음파 발생기를 포함한다.

이때, 초음파 발생기는 액정 물질과 마주하는 액정 주입용 용기의 하부 면에 부착되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 액정 주입용 장치를 이용하는 본 발명에 따른 액정 패널의 제조 방법에서는, 우선 두 기판 및 기판의 둘레에 형성되어 있으며 액정 주입구를 가지는 봉인재를 포함하는 액정 셀의 내부를 진공으로 만든다. 이어, 액정 주입구가 액정 물질에 완전히 잠기도록 액정 셀을 액정 주입용 용기에 담근 다음, 액정 물질에 초음파를 조사하면서 액정 셀의 내부에 액정 물질을 주입한다.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 패널의 제조 장치 및 이를 이용한 액정 패널의 제조 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 액정 주입용 장치를 이용한 액정 패널의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 공정 순서에 따라 도시한 공정 순서도이다.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 액정 주입용 장치는, 내부 면에 액정 물질(10)이 담겨진 액정 주입용 용기(20)와, 액정 물질(10)에 공동가 형성되도록 하며 내부 면과 마주하는 액정 주입용 용기(20)의 외부 면에 장착되어 있는 초음파 발생기(30)를 포함한다. 이때, 초음파 발생기(30)는 액정 물질(10)과 마주하는 액정 주입용 용기(20)의 하부 면에 부착하는 바람직하다.

이러한 액정 주입용 장치를 이용한 액정 패널의 제조 방법에서 액정 주입 공정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1a에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는, 액정 물질을 배향하기 위한 배향 처리 공정, 두 기판의 간격을 유지하기 위한 스페이서 산포 공정, 액정 물질을 가두며 액정 주입구(52)를 가지는 봉인재(51)를 두 기판 중 하나의 둘레에 인쇄하는 봉인재 인쇄 공정 및 봉인재를 이용하여 두 기판을 결합하는 핫 프레스(hot press) 공정을 통하여 완성된 액정 셀(50)을 액정 주입기용 챔버(chamber, 60) 안으로 로딩한 후, 챔버(60) 내부의 공기를 배출시킨다. 이때, 액정 주입기용 챔버(60)는 앞에서 설명한 바와 같이, 액정 물질(10)이 담겨진 액정 주입용 용기(20)와, 액정 물질(10)에 공동가 형성되도록 하는 초음파 발생기(30)를 포함하는 액정 주입용 장치(120)를 가지고 있다.

다음, 도 1b에서 보는 바와 같이, 챔버(60) 내부의 공기를 배출시켜 액정 주입기용 챔버(60)의 내부를 고진공 상태로 만든 다음, 봉인재(51)의 액정 주입구(52)가 액정 물질(10)에 완전히 잠기도록 액정 셀(50)을 액정 주입용 용기(20)에 담근다. 이때, 봉인재(51)로 둘러싸인 액정 셀(50)의 내부도 고진공상태가 된다.

이어, 도 1c에서 보는 바와 같이, 액정 주입기용 챔버(60)의 내부에 불활성 기체를 주입하면서 액정 주입기용 챔버(60)의 내부를 저진공 또는 상압 상태로 만든다. 그러면, 액정 주입기용 챔버(60)의 내부를 저진공 또는 상압 상태이고, 봉인재(51)로 둘러싸인 액정 셀(50)의 내부는 고진공 상태이기 때문에 액정 물질(10)은 액정 주입구(52)를 통하여 봉인재로 둘러싸인 액정 셀(50)의 내부로 주입된다.

이때, 초음파 발생기(30)를 이용하여 초음파를 액정 물질(10)에 인가하면 액정 물질(10)에는 공동이 형성되며, 이러한 공동이 비대칭적으로 소멸될 때 발생하는 부가 압력에 의해 액정 물질(10)이 액정 셀(50)의 내부로 빠르게 주입된다.

이어, 도 1d에서 보는 바와 같이, 액정 셀(50)을 액정 물질(10)이 담겨진 액정 주입용 용기(20)로부터 꺼내어 액정 주입 공정을 마친다.

이후는, 액정 주입구를 봉인하는 공정이 진행되며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정 패널의 제조 방법에서는 초음파 발생기(30)를 이용하여 액정 주입 시간을 최소화시켰으며, 17" 액정 패널의 경우에는 15-18분으로 현격하게 감소되었다. 특히, 본 발명은 비교적 셀 간격이 큰 비틀린 네마틱 또는 평면 구동 방식 또는 수직 배향 방식의 액정 패널의 액정 주입 시간을 단축할 수 있을 뿐 아니라 작은 셀 간격을 가지는 스메틱 방식에도 적용이 가능하다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정 주입용 장치는 액정 패널에 액정 물질를 주입하기 위한 제조 방법뿐 아니라 다른 액체를 밀폐된 공간에 주입하는 경우에도 사용할 수 있다. 특히 진공 또는 밀폐된 공간이 작아 액체의 주입 시간이 오래 걸리는 경우에 초음파 발생기를 이용하여 액체의 주입 시간을 최소화하기 위해 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 액정 패널을 제조하는 공정 중에 초음파 발생기를 이용하면 액정 주입 공정 시간을 현격하게 줄일 수 있다.

Claims (4)

1. 내부 면에 액정 물질이 담겨진 액정 주입용 용기, 및

   상기 액정 물질에 공동이 발생되도록 하며 상기 내부 면과 마주하는 상기 액정 주입용 용기의 외부 면에 장착되어 있는 초음파 발생기

   를 포함하는 액정 주입용 장치.
2. 제1항에서,

   상기 초음파 발생기는 액정 물질과 마주하는 액정 주입용 용기의 하부 면에 부착되어 있는 액정 주입용 장치.
3. 두 기판 및 상기 기판의 둘레에 형성되어 있으며 액정 주입구를 가지는 봉인재를 포함하는 액정 셀의 내부를 진공으로 만드는 단계,

   상기 액정 주입구가 액정 물질에 완전히 잠기도록 상기 액정 셀을 액정 주입용 용기에 담그는 단계, 그리고

   상기 액정 물질에 초음파를 조사하면서 상기 액정 셀의 내부에 상기 액정 물질을 주입하는 단계

   를 포함하는 액정 패널의 제조 방법.
4. 제3항에서,

   상기 액정 물질 주입 단계는 불활성 기체를 주입하면서 이루어지는 액정 패널의 제조 방법.